بررسی پارامتریک رفتار ستون های فولادی مدفون در بتن و محاط در کامپوزیت سیمان مهندسی

ستون های مرکب بتن و فولاد concrete-filled steel tube (cfst) به دلیل داشتن مزایای قابل توجه از جمله بالا بودن ظرفیت خمشی وکششی (به علت قرارگیری جداره فولادی پیرامون بتن)، افزایش سختی دورانی اتصال تیر به ستون، تاخیر در کمانش موضعی فولاد و محصورشدگی بتن مورد توجه قرارگرفته است. این ستونها با وجود داشتن محاسن ذکر شده در بالا در بحث آتش سوزی عملکرد مناسب ندارند. لذا از ستون cfst محاط در بتن استفاده می‌شود. بتن به کار رفته در اطراف ستون cfst می بایست مسلح بوده و به حد مناسبی لوله cfst را دربرگیرد و آن را محصور سازد. کامپوزیت سیمان مهندسی engineered cementitiuos composite (ecc) بتنی حاوی الیاف، پوزولان و خاکستر بادی(fly ash) می‌باشد که دارای خصوصیاتی از جمله: بالا بودن آستانه تحمل و قدرت باربری سازه، افزایش دوام در برابر خوردگی، شکل پذیری بالا، کاهش عمق ترک و ایجاد ترک های مویی برسطح که قدرت جذب انرژی را توسط بتن افزایش داده و از شکست ناگهانی مقطع جلوگیری می‌کند. به منظور بررسی رفتار ستون cfst محاط در ecc از نرم افزار اجزا محدود استفاده می گردد. در این مطالعه، نمونه های آزمایشگاهی در نرم افزار مدلسازی شده و رفتار مقاطع مورد بررسی قرار گرفته است. طبق نتایج بدست آمده: افزایش مقاومت فشاری بتن هسته موجب افزایش ظرفیت نهایی خمشی ستون می شود. بالا رفتن مقاومت تسلیم فولاد، ظرفیت نهایی خمشی ستون را افزایش می دهد. هم چنین افزایش درصد آرماتور طولی، تاثیر مثبت بر میزان ظرفیت نهایی خمشی ستون دارد.